基于PLC控制技術(shù)的塑料膜熱合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、    基于plc控制技術(shù)的塑料膜熱合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    譚長北摘 要：塑料熱合系統(tǒng)要求將滴水管熱合到塑料膜上，使其能夠任意長熱合并能夠自動裁斷，任意停止后再啟動能夠保證熱合縫連續(xù)。本文基于plc控制技術(shù)，介紹了該系統(tǒng)的組成和實(shí)現(xiàn)過程。關(guān)鍵詞：plc技術(shù) 塑料熱合系統(tǒng)在校企結(jié)合過程中，某企業(yè)需生產(chǎn)一種塑料膜熱合機(jī)械，要求達(dá)到無縫熱合，可以生產(chǎn)任意長度的產(chǎn)品且實(shí)現(xiàn)自動裁斷。接到任務(wù)后，筆者結(jié)合對plc的研究進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試后完成了這一自動化控制系統(tǒng)。一、基于plc控制系統(tǒng)的基本組成筆者計(jì)劃采用伺服電動機(jī)來實(shí)現(xiàn)精確計(jì)長，而自動裁斷則采用步進(jìn)

2、電動機(jī)來實(shí)現(xiàn)。由于采用了前兩種電動機(jī)，所以必須采用晶體管輸出plc，以便輸出高頻信號來控制伺服和步進(jìn)電動機(jī)，因此plc采用了fx2n-48mt。自動裁斷的位置控制采用光電傳感器，可以提高感應(yīng)的靈敏度，同時抗干擾能力和壽命也比較長。二、控制要求分析及實(shí)現(xiàn)針對控制要求（長度可任意設(shè)定、速度和生產(chǎn)數(shù)量可調(diào)），必須要有參數(shù)設(shè)定系統(tǒng)。為了使用方便，筆者采用了mt4404觸摸屏系統(tǒng)，使用時可以方便地設(shè)置參數(shù)和相關(guān)的控制按鈕。根據(jù)控制要求設(shè)置了如下控制按鈕：手動啟動、手動停止主要用于開始階段調(diào)試；自動啟動、自動停止主要用于自動運(yùn)行；暫停用于中間調(diào)試或排除故障；切刀手動、切刀自動主要用于切刀的控制；計(jì)數(shù)開始、

3、計(jì)數(shù)取消用于計(jì)件處理，達(dá)到計(jì)件數(shù)便自動停止。三、plc的設(shè)計(jì)思路1.伺服電動機(jī)的控制通過設(shè)置電子齒輪，伺服電動機(jī)達(dá)到每輸入一個脈沖前進(jìn)1毫米。在編程過程中，采用plsy指令進(jìn)行伺服電動機(jī)的控制。本條指令的優(yōu)點(diǎn)在于可以無限長輸出，并且伺服電動機(jī)的速度可以隨時改變。通過c235顯示、記錄進(jìn)料長度并進(jìn)行長度的控制。plsy d40 k0 y0在本條脈沖輸出指令中，d40存放伺服電動機(jī)的脈沖頻率，其值由觸摸屏輸入（單位為米/分），然后通過plc運(yùn)算指令轉(zhuǎn)換為毫米/秒轉(zhuǎn)移至d40以控制伺服電動機(jī)的速度。輸出長度通過c235 d200實(shí)現(xiàn)控制，d200由觸摸屏輸入（單位為米），由plc內(nèi)部運(yùn)算程序轉(zhuǎn)換為毫

4、米，然后再由比較指令控制伺服電動機(jī)停止和步進(jìn)電動機(jī)的啟動。2.步進(jìn)電動機(jī)的控制采用plsy指令，因?yàn)槠溟L度固定所以采用定長輸出指令。如：dplsy d30 k89876 y1，該指令中d30存放步進(jìn)電動機(jī)的即時速度，由plc內(nèi)的運(yùn)算指令提供，以達(dá)到其加速提速和減速停止的要求；k89876為其固定長度，達(dá)到該長度時自行停止；與步進(jìn)電動機(jī)配合的是兩個定位傳感器，主要用于確定步進(jìn)電動機(jī)的位置并控制步進(jìn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。3.暫停的設(shè)計(jì)筆者認(rèn)為本系統(tǒng)中暫停的處理比較得當(dāng)。在出現(xiàn)意外情況時，如果想中間停下來，又不想中斷工作，只要按暫停即可。在故障排除后想要恢復(fù)工作時，只要再按一下暫停即可。在plc程序中通過

5、兩個計(jì)數(shù)器就比較簡單地解決了該問題。按下暫停后有兩個計(jì)數(shù)器同時計(jì)數(shù)，c1計(jì)數(shù)一次，c2計(jì)數(shù)2次；c1動作后用其常閉觸點(diǎn)控制各器件停止，c2動作后則復(fù)位c1和c2從而完成暫停工作。本系統(tǒng)在暫停結(jié)束時，為了保證使熱合線連續(xù)，必然考慮到要使加熱壓角落下加熱一段時間后伺服電動機(jī)再啟動，這樣才能達(dá)到熱合需要的溫度；否則，壓角落下和電動機(jī)啟動同步，中間必然會有一段沒有熱合好。在plc程序中，通過加入一段延時程序，使壓角落下后停留一段時間伺服再啟動，就很好地解決了這個問題。4.計(jì)數(shù)的設(shè)計(jì)按下計(jì)數(shù)開始，則可以在觸摸屏中設(shè)置計(jì)數(shù)的次數(shù)并顯示已加工的產(chǎn)品數(shù)；按下計(jì)數(shù)取消，則停止計(jì)數(shù)，不能輸入計(jì)數(shù)值也不再顯示產(chǎn)品數(shù)

6、。在plc程序中主要通過輔助繼電器來觸發(fā)觸摸屏中的計(jì)數(shù)和顯示單元，并通過比較指令實(shí)現(xiàn)控制程序，當(dāng)達(dá)到計(jì)數(shù)值時自動停止。本功能的設(shè)置可有效控制每天的產(chǎn)量，或?qū)と诉M(jìn)行有效的計(jì)件量化。5.自動運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)按下自動啟動時，壓角和皮輪全部落下，伺服電動機(jī)同時全速運(yùn)行。如果沒有設(shè)置固定長度則進(jìn)行無限長輸出，如果設(shè)置了定長，則進(jìn)行定長控制達(dá)到長度時，自動裁斷。自動裁斷時，伺服停止運(yùn)行，加熱壓角抬起，裁斷結(jié)束后壓角先下落，延時一定時間后伺服全速運(yùn)行。當(dāng)按下自動停止時，設(shè)備不是立即停止，而是自動運(yùn)行一個周期，即完成一塊產(chǎn)品的裁斷后才停止，這樣可有效降低廢品率。通過本次plc程序的設(shè)計(jì)，筆者豐富了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高了理論與實(shí)踐的結(jié)合能力，同時也為今后的plc教學(xué)工作積累了豐富的素材。在今后工作中，筆者將尋找更多的機(jī)會加強(qiáng)與企業(yè)